Aula 11 Geologia aplicada às fundações de estruturas

Transcrição

1 Aula 11 Geologia aplicada às fundações de estruturas

2 a decisão de qual fundação se comporta melhor envolve a análise técnica, logística e econômica. Tipos de fundações D B 2,5 D B 2,5 e D 3m

3 Tipos de fundações superficiais Sapatas contínuas Sapatas Radier

4 Aspectos construtivos das sapatas O embutimento mínimo de uma sapata é de 1,5 metros e a largura mínima é de 60cm.

5 Onde as sapatas são usadas As sapatas isoladas são adotadas, em geral, em solos resistentes e pouco deformáveis, preferencialmente acima do lençol freático. Tal condição é mais comum em solos residuais do que em solos transportados. Não devem ser utilizadas sobre: Solos transportados de várzea que tenham camadas argilosas moles onde o N (n de golpes do SPT) é menor do que 5; Solos transportados eólicos; Solos coluviais.

6 Sapatas em edifícios e terrenos com matacões rebaixada pelo menos 1 metro e posteriormente reaterrada

7 Aspectos construtivos de sapatas contínuas muito empregadas em pequenas construções, justamente onde a alvenaria portante é mais utilizada CUIDOADO COM JANELAS, PORTAS... CUIDADO COM UMIDADE.

8 Onde as sapatas contínuas são usadas Mesmos locais onde sapatas são usadas, porém em estruturas com alvenaria portante. Os locais impróprios são os mesmos das sapatas.

9 Radiers Necessidade dessas fundações serem rígidas

10 Aspectos construtivos de Radiers $$ Os radiers são utilizados em locais com muita concentração de pilares, onde as sapatas resultariam muito próximas. radiers do tipo caixão concretagem da soleira

11 Sequência construtiva de um radier para pequenas construções

12 fundações profundas construídas em profundidades de até 55 metros ou rasas 8m Perfil típico de Santos - SP

13 Inclinação de Edifícios em Santos - SP Construção de 1970 e 1980 Recalques insuportáveis após 30 anos

14 sapata foi feita para solo residua A maioria dos problemas de fundações superficiais ocorre com radier ou sapatas construídas sobre solos de várzea ou lacustres que possuem camadas de argilas moles. Esses problemas estão relacionados com adensamento lento ou a baixa resistência dessas argilas.

15 Fundações profundas As fundações profundas são de dois tipos: Estacas processo mecanizado de construção; Tubulões processo onde, em algum momento, o trabalhador realiza escavações no interior da fundação. Técnicas com aptidões e limitações distintas

16 Tipos de estacas princípio dos equipamentos Cravadas não encontram problemas em solos com freático superficial Mistas Escavadas Injetadas Concreto premoldado; Metálicas; Madeira. Franki; Strauss. Broca; Estabilizadas com lama; Tubadas; Hélice contínua. Raiz; Microestaca.

17 Estacas de concreto premoldadas comprimento de até 50 metros - Porto módulos de 12 metros -comum

18 Tipos de bate estacas bate estacas tradicionais operam com sistemas manuais que suspendem martelos leves (1 a 4 toneladas) a alturas grandes (cerca de 1 metro). DANO NA ESTACA! bate estacas pneumáticos ou hidráulicos

19 Técnicas de fabricação Protendidas e concretadas com extrusoras Centrifugadas largura máxima de 35 centímetros

20 Emendas e blocos de coroamento luvas de encaixe Recomenda-se emenda soldada

21 Onde estacas premoldadas de concreto são melhor usadas Solos transportados fluviais, lacustres ou marinhos, desde que não existam camadas intermediárias de seixos rolados ou areias duras, pois essas estacas têm dificuldade de passar por solos com N (SPT) maior do que 25 golpes.

22 Como executar em locais com camadas de areias compactas? Lançagem (jato d água) ou pré perfuração. só funciona para areias

23 Estacas metálicas: perfis especiais ou trilhos

24 Principais vantagens: ductilidade e facilidades de emendas.

25 Onde são melhor usadas? Em solos transportados, onde as estacas premoldadas enfrentam obstáculos ou em situações de divisa, onde as estacas metálicas perturbam menos o terreno durante a cravação.

26 Estacas de madeira evitar a ação de organismos xilófagos

27 Onde são melhor usadas? Em solos de várzea saturados, lacustres ou marinhos, sem camadas resistentes que precisem ser ultrapassadas. São utilizadas para cargas baixas.

28 Estacas tipo Franki Pilão e tubo bucha impermeável

29 Aspectos construtivos o comprimento máximo das estacas desse tipo é de 15 metros, sendo mais comum 12 metros, que são os tamanhos dos bate estacas, já que essas estacas não aceitam emendas

30 Onde são melhor usadas? essas estacas caíram em obsolescência. Em solos transportados onde a profundidade é menor do que 12 metros. Não passa por areias duras. Deve ficar longe de outras construções.

31 Estacas tipo Strauss Escavação Limpeza da sonda Percussão da sonda Strauss ou pipeta.

32 Concretagem da estaca Uso de revestimento se o solo for transportado,

33 Onde são melhor usadas? Em solos transportados ou residuais, desde que não existam matacões, veios de quartzo ou camadas de pedregulhos. Estaca obsoleta.

34 Estacas escavada tipo broca procedimento só é possível se o solo for seco e estável, razão pela qual essa estaca é afeita aos solos residuais brocas helicoidais

35 Equipamentos mais modernos conseguem chegar até a alteração de rocha, desde que não existam matacões ou camadas se seixos hastes telescópicas (cerca de 70 metros).

36 rsatilidade de diâmetros Os diâmetros podem variais desde 20cm até 300cm

37 Estaca Escavada com Lama estratégias estabilizar solos saturados: o uso de lamas de estabilização, o uso de revestimentos metálicos ou o emprego de brocas helicoidais contínuas

38 usinas de beneficiamento Centrais de produção de lama com bentonita (esmectita) geralmente são grandes, com estacas de diâmetro avantajado

39 Estaca Escavada com Lama

40 revestimento metálicos, técnica conhecida como estacas Tubadas. Cravação do revestimento Posicionamento do revestimento

41 Cravação de revestimento com vibradores Escavação com trado tipo pinça (clam-shell)

42 O custo de estacas revestidas (também chamadas de tubadas) é maior, sendo cogitadas apenas para grandes fundações Quando não se deseja o emprego de lamas de estabilização, a estaca escavada abaixo do nível freático exige que se implantem revestimentos.

43 Hélice contínua

44 Hélice contínua limitação de diâmetro em 1m e comprimento em 28m

45 idealizadas para solos transportados, mas pode ser usada em residual Para grandes quantidades é melhor que a broca

46 ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA Funcionam melhor para solos transportados mas podem ser empregadas para solos residuais. Não passam materiais duros com N > 35 (avançam mais que as premoldadas e menos do que as metálicas).

47 Estaca injetada (raiz) diâmetro (entre 10cm e 40cm)

48 Perfuratrizes roto-percussivas: A técnica de perfuração dessas estacas permite que elas ultrapassem qualquer tipo de solo e possam ser inseridas na rocha. É a única estaca que passa matacões, mas tem dificuldade de passar camadas de cascalhos soltos.

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50 martelo de fundo. Brocas de perfuração

51 Pasta de injeção

52 Injeção primária Capacete de pressurização

53 Obras de reforço com estacas injetadas

54 Tubulões a céu aberto FUSTE d BASE H RODAPÉ 15 a 20cm d D D

55 Tubulões a céu aberto Início das escavações Escavação da base

56 Concretagem convencional Concretagem Armaduras de ligação

57 Tubulões a ar comprimido campânula câmara hiperbárica uma atmosfera suplementar para cada 10 metros de coluna d água que se queira enfrentar

58 operação perigosa!! Tubulões a ar comprimido: atualmente são empregados em casos muito especiais de fundações de pontes e em locais onde existem camadas espessas de seixo rolado solto, pois as demais técnicas têm dificuldades de passar esse tipo de solo.

59 Estacas Processo Dimensões Deslocamento Pequeno deslocamento Sem deslocamento Outros tipos Limite executivo (NSPT) Madeira 15cm a 30cm 15 Pré-mold. vibrada 25 16cm a 35cm Pré-mold. protendida 25 Pré-mold. centrifugada 40cm a 90cm 25 Franki 30cm a 60cm 22 Mega 30cm a 90cm 18 Strauss 30cm a 80cm 35 Metálica trilhos usados 1 a 4 perfis 35 Met. perfis laminados variados 35 Broca 20cm a 30cm 30 Escavada trado helicoidal 30cm a 250cm 45 Escavada com lama 45 50cm a 250cm Escavada tubada 45 Hélice Contínua 50cm a 100cm 35 Ômega 60cm 35 Injetada tipo Raiz Injetada tipo Micro-estaca Tubulões a céu aberto Tubulões a ar comprimido 10cm a 60cm > 80cm Sem limite Sem limite Sem limite Sem limite

60 Fundação profunda Estacas cravadas Estacas mistas Estacas escavadas Estacas injetadas Tubulão Tipo de concreto premoldado de madeira metálicas tipo Franki tipo Strauss Ambiente geológico mais favorável Solos transportados fluviais, lacustres e marinhos Solos transportados de baixa resistência e saturados Solos transportados fluviais, lacustres e marinhos Solos transportados fluviais, lacustres e marinhos Solos transportados ou residuais Limitação construtiva Camadas de seixos ou que possuam N>25 Camadas com N>20 Camadas de seixos ou que possuam N>40 Camadas com N>20 ou profundidades maiores do que 15 metros Camadas com N>30 ou matacões e veios de quartzo tipo broca Solos residuais Matacões e veios de quartzo espessos estabilizada com lama Solos transportados Camadas de seixos tubadas Solos transportados Camadas de seixos grandes em leques aluviais hélice contínua Solos transportados ou residuais Camadas com N>35 ou matacões e veios de quartzo raiz Solos residuais e transportados (preferida para reforço de fundação) Camadas de grandes seixos em leques aluviais a céu aberto Solos residuais e rocha Lento com câmara Solos transportados e leques hiperbárica aluviais Lento e dispendioso